一种B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO₃薄膜及其制备方法

摘要

一种B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO₃薄膜及其制备方法，将硝酸铋、硝酸铁、醋酸锰和硝酸铜按1.05:[(0.92～0.98)-x]:(0.02～0.08):x的摩尔比为溶于乙二醇甲醚和醋酸酐的混合液，然后搅拌均匀，得到BiFeO₃前驱液；其中，BiFeO₃前驱液中总的金属离子浓度为0.1～0.5mol/L；x=0.01～0.03；将BiFeO₃前驱液旋涂在FTO/glass基片上制备湿膜，将湿膜烘烤得干膜，然后在550℃退火，得到晶态BiFeO₃薄膜；待晶态BiFeO₃薄膜冷却后，再重复使晶态BiFeO₃薄膜达到所需厚度，即得到B位Mn和Cu共掺杂高剩余极化强度的BiFeO₃薄膜。本发明采用溶胶凝胶工艺，设备要求简单，适宜在大的表面和形状不规则的表面上制备薄膜，且化学组分精确可控，并且可通过共掺杂对其晶体结构进行调控从而大幅度提高薄膜的铁电性能。